Mottronix : des matériaux quantiques pour une IA mille fois moins gourmande

Aboutissement d’un travail collectif au sein du projet de recherche MOTT-IA, la genèse de Mottronix n’est pas une simple évolution incrémentale, mais un basculement de paradigme amorcé dès 2005 par Laurent Cario, Étienne Janod et Benoît Corraze. Là où la microélectronique standard manipule des semi-conducteurs comme de simples interrupteurs régulant des électrons libres, les isolants de Mott obéissent à une physique de corrélation.

Pour vulgariser cette singularité, Laurent Cario, directeur de recherche CNRS à l’Institut des matériaux de Nantes Jean Rouxel (IMN, UMR 6502 CNRS/Nantes Université) et désormais CEO de Mottronix, utilise une métaphore frappante : « Ces matériaux possèdent des électrons, mais ils sont gelés sur site. C’est une sorte de glaçon à électrons ». La rupture réside dans la capacité à provoquer une transition de phase réversible : une impulsion électrique ultra-brève suffit à « dégeler » le système, transformant l’isolant en métal conducteur.

L’intégration de Marie-Paule Besland, spécialiste des couches minces, a été le catalyseur indispensable : la microélectronique ne se concevant qu’à l’échelle nanométrique, son expertise a permis de dompter ces matériaux complexes pour les rendre compatibles avec les procédés industriels. Cette curiosité de laboratoire est ainsi devenue le socle d’une architecture de calcul inédite, capable de coder l’information non plus par un mouvement de charge, mais par un changement d’état de la matière.

Une architecture pour s’affranchir de Von Neumann

Le véritable tour de force de Mottronix est de s’attaquer au « goulot d’étranglement de Von Neumann ». Dans nos ordinateurs actuels, l’énergie est massivement gaspillée par le va-et-vient incessant des données entre le processeur et la mémoire. Mottronix élimine ce mouvement.

En plaçant l’isolant de Mott en sandwich entre deux électrodes, l’équipe a créé un composant capable d’imiter le vivant. Le matériau devient lui-même le hardware de l’intelligence : il simule à la fois les synapses (mémoire non-volatile) et les neurones (composants volatiles). « Le matériau reproduit exactement la fonctionnalité d’un cerveau artificiel », précise Julien Tranchant, ingénieur de recherche à l’IMN et maintenant CTO de Mottronix.

L’enjeu est de taille : le cerveau humain est 10 000 fois plus sobre qu’un serveur actuel. Mottronix vise à combler ce fossé avec un gain de facteur 1 000. Mais le passage à l’échelle industrielle impose une discipline de fer. Julien Tranchant souligne les défis d’intégration : « Il faut garantir une compatibilité avec les standards de limite de chaleur de 400 °C, une pureté d’atmosphère absolue et une reproductibilité totale des dépôts en salle blanche ».

L’écosystème CNRS : briser le plafond de verre académique

Soutenu par la SATT Ouest Valorisation, les programmes Rise et Deeptech Founders, le projet a franchi de nouveaux paliers. L’analyse stratégique est claire : un laboratoire de recherche ne peut physiquement pas dépasser le niveau de maturité technologique TRL 4 (preuve de concept). Pour atteindre le TRL 6 ou 7 (prototype pré-industriel) exigé par les industriels, la création d’une structure dédiée était une nécessité structurelle. Ce saut a été propulsé par un financement régional des Pays de la Loire de plus de 2 millions d’euros.

Pour Julien Tranchant, ce cadre a permis une métamorphose de la posture du chercheur : « Le financement de la SATT a permis de payer des prestations avec des plates-formes comme le CEA-Leti de Grenoble, indispensables pour monter en maturité ». Cette montée en puissance financière s’appuie également sur l’accompagnement des incubateurs Atlanpole et Kivo, assurant un ancrage territorial et stratégique solide.

Mottronix en ordre de marche : une vision souveraine

Fondée il y a quelques semaines, la start-up unit les piliers scientifiques historiques (Laurent Cario, Étienne Janod, Benoît Corraze et Julien Tranchant) à l’expertise business de Franck Grimaud (ex-CBO, cofondateur et DG de Valneva). Cette alliance vise des marchés critiques : l’edge AI, l’automobile autonome ou encore la cybersécurité.

Au-delà de la performance, Mottronix porte un projet de société : le modèle européen de l’IA. Contrairement aux modèles centralisés américains ou chinois, la technologie de Mottronix permet un traitement local des données, garantissant une souveraineté totale et une absence de latence, cruciale pour la confidentialité médicale ou la sécurité des véhicules autonomes.

Aujourd’hui, Mottronix est en recherche active de levée de fonds pour plusieurs millions d’euros. Dans un climat où les investisseurs deviennent plus sélectifs, les fondateurs notent avec lucidité que « le capital risque est de moins en moins risqué », privilégiant des projets à maturité plus élevée. Validée par le prestigieux Prix Félix Robin de la Société française de physique en 2023, Mottronix dispose de tous les atouts pour devenir le futur champion européen d’une informatique enfin réconciliée avec les limites planétaires et les enjeux de confidentialité des données.